CN103050747B - 移相器及天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于通信技术领域，提供了一种移相器，包括：腔体；固定件，固定于所述腔体内，具有滑动轨道；滑动件，设于所述固定件，可滑动于所述滑动轨道；第一耦合件，连接于所述滑动件，并与所述滑动件连动；两个第二耦合件，固定于所述固定件，分别连接电缆的不同传输端，且所述第二耦合件与所述第一耦合件耦合连接；所述滑动件带动所述第一耦合件滑动时，所述第一耦合件和第二耦合件之的相对位置发生连续变化。本发明还相应的提供一种包括上述移相器的天线装置。借此，本发明具有良好交调特性，且结构较简单、可以连续调节相位。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移相器及天线装置。
背景技术
移相器是应用于电调基站天线的关键部件，能够改变阵列天线的波束扫描角度，即下倾角，因此电调天线能够通过调整移相器的移相位置，灵活改变天线波束的覆盖范围。在原理上，应用于基站电调天线的无源移相器有两种方法可以实现，一是在馈电线路中插入介质的方法，在电磁波传输的过程中，插入的介质能够改变传输媒介的介电常数，从而改变电磁波的波长，等效于电磁波行程的变化，即馈电相位的变化。这种方法实现简单，但是由于介质的引入，会引起馈电线路较大的幅度变化和较大的插入损耗。二是改变馈电线路的长度，增加或减小馈电线路的长度，也就是直接地增加或减小电磁波的行程，从而达到馈电相位的变化。使用这种移相方法，馈电线路幅度变化小、插入损耗小，但是有些实现方法会使移相量非线性变化，结构实现较为复杂。
综上可知，现有的天线移相器，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种移相器及天线装置，其结构简单，可实现相位的连续变化调节。
为了实现上述目的，本发明提供一种移相器，包括：
腔体；
固定件，固定于所述腔体内，具有滑动轨道；
滑动件，设于所述固定件，可滑动于所述滑动轨道；
第一耦合件，连接于所述滑动件，并与所述滑动件连动；
两个第二耦合件，固定于所述固定件，分别连接电缆的不同传输端，且所述第二耦合件与所述第一耦合件耦合连接；
所述滑动件带动所述第一耦合件滑动时，所述第一耦合件和第二耦合件之间的相对位置发生连续变化。
根据本发明的移相器，所述滑动件设有一拉杆，所述拉杆上具有用于测量滑动距离的刻度。
根据本发明的移相器，所述第一耦合件为“U”型柱体结构，其底部与所述滑动件固定连接，且所述第一耦合件为金属材料，所述第一耦合件表面设有绝缘层。
根据本发明的移相器，所述第二耦合件为金属圆管结构，所述两个第二耦合件套设于所述第一耦合件，所述第一耦合件可滑动于所述第二耦合件内部。
根据本发明的移相器，所述第二耦合件具有与所述电缆连接的心形管，所述心形管上具有用于焊接电缆内芯的凹槽，所述心形管的端部具有卡槽，用于将所述第二耦合件固定于所述固定件。
根据本发明的移相器，所述固定件采用介电常数为3.0的介质材料，所述固定件包括：
圆形槽，用于容置所述第二耦合件；
卡块，用于嵌入所述第二耦合件上的卡槽；
滑动轨道，用于限定所述滑动件的滑动方位。
根据本发明的移相器，所述滑动件采用介电常数为3.0的介质材料，所述滑动件具有一底座，所述底座上设有一嵌入结构，用于固定所述第一耦合件的底部。
根据本发明的移相器，所述移相器还包括一馈线座，具有半开放型圆孔，用于固定连接电缆外导体，所述馈线座固定于所述腔体。
根据本发明的移相器，所述第二耦合件的材料为厚度0.2mm的铜。
本发明还相应的提供一种包括如上所述移相器的天线装置。
本发明通过在移相器的腔体内设置一固定件，使其可装配其它各部分结构。具体的，固定件设有一滑动轨道，移相器具有一可滑动组设于该滑动轨道的滑动件，滑动件连接第一耦合件实现连动，固定件内还设有与第一耦合件耦合连接的两个第二耦合件，两个第二耦合件分别连接电缆的两端。滑动件带动第一耦合件滑动时，第一耦合件和第二耦合件之的相对位置发生连续变化，借此改变了传输线的长度，进而改变传输线的传播相位，实现相位的连续变化调节，且结构简单，操作方便。
附图说明
图1A是本发明一实施例移相器的外部结构示意图；
图1B是图1A所示移相器的第一内部结构示意图；
图1C是图1A所示移相器的第二内部结构示意图；
图2是本发明一实施例移相器的腔体结构示意图；
图3是本发明一实施例移相器的第一耦合件的结构示意图；
图4是本发明一实施例移相器的第二耦合件的结构示意图；
图5是本发明一实施例移相器的固定件的结构示意图；
图6是本发明一实施例移相器的滑动件的结构示意图；
图7是本发明一实施例移相器的馈线座结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1A~1C，本发明提供了一种移相器，该移相器100可应用于电调天线的无源移相器及其馈电网络，其包括：
腔体10，用于容置其它结构部件，其优选采用金属材料制成。
固定件20，固定于腔体10内，具有滑动轨道。
滑动件30，设于固定件20，可滑动于固定件20的滑动轨道。
第一耦合件40，连接于滑动件30，并与所述滑动件30连动，该第一耦合件40采用金属材料，且表面通过绝缘处理，具有一绝缘层，当滑动件30受外力在固定件20内滑动时，第一耦合件40与滑动件30产生相同的滑动距离。
两个第二耦合件50，固定于固定件20内，且两个第二耦合件50分别连接电缆70的不同传输端，第二耦合件50为金属材料，其与第一耦合件40可实现耦合连接。
实际应用中，滑动件30可以受外力进行位置的连续变化移动，当其带动所述第一耦合件40滑动时，第一耦合件40和第二耦合件50之间的相对位置发生连续变化，借此改变传输线的长度，进而改变传输线的传播相位。
图2~图7是本发明移相器100的各部分的结构示意图。
本发明的一实施例中，见图2，腔体10具有一封闭式的基板11，构成带状线方式。优选的，腔体10内还具有限位棱12，用于限制固定件20的位置；以及固定孔13，用于固定图7所示的馈线座60，且优选使用金属螺钉固定。
参见图3，第一耦合件40为“U”型柱体结构，其底部较其它部位直径略小，用于与滑动件30固定连接。优选的，该第一耦合件40为金属材料，其表面设有绝缘层。第一耦合件40的柱体直径略小于图4中的第二耦合件50的圆管的内径，借此使柱体可以滑动于第二耦合件50内部。
再参见图4，第二耦合件50为金属圆管结构，其优选采用厚度为0.2mm的铜材料。两个第二耦合件50套设于所述U型第一耦合件40两侧的柱体，使第一耦合件40可滑动于所述第二耦合件内部。
优选的，第二耦合件50具有与电缆70连接的心形管51，心形管51上具有凹槽511，用于焊接电缆70的内芯，第二耦合件50还具有卡槽52，用于将所述第二耦合件50固定于所述固定件20。
图5是本发明一实施例移相器的固定件的结构示意图。该固定件20优选采用介电常数为3.0的介质材料，其用相互配合的上下两部分进行上下拼接而成。该固定件包括圆形槽21，用于容置第二耦合件50；卡块22，用于嵌入第二耦合件50上的卡槽52，借此固定第二耦合件50；滑动轨道23，用于限定滑动件30的滑动方位。进一步的，该固定件20还设有拼接槽24与拼接棱25，用以实现上下两部分的连接接。需要说明的，本发明的固定件20的形状、厚度、大小可根据第一耦合件40和第二耦合件50做调整，使移相器100各部分传输线实现五十欧姆的阻抗匹配。
图6是本发明一实施例移相器的滑动件的结构示意图。滑动件30采用介电常数为3.0的介质材料，其也可以由上下两部分拼接而成。其具有一底座31，该底座31上设有一嵌入结构311，用于固定第一耦合件40的底部。底座31上还设有一盖板32，盖设于嵌入结构311上部。
更好的，滑动件30还设有一拉杆33，该拉杆33上具有用于测量滑动距离的刻度，借此可方便用户获取滑动距离与相位变化的关系，便于进一步的相位调节。
本发明的移相器100还具有一馈线座60，结合图7，其具有半开放型圆孔61，用于焊接电缆70的外导体；以及固定孔62，与腔体10的固定孔13通过金属螺钉固定。
本发明的实施例中，除了对电缆70的焊接处理，整个移相器100的电连接点仅有一个连接点，即馈线座60与腔体10固定处使用的金属螺钉，这种实现方式不仅简单方便，还可以大大提高交调的性能。同时，固定件20能够补偿第一耦合件40和第二耦合件50的耦合量，使得每一段传输线都能能够匹配到理想阻抗。在滑动件30的带动下，第一耦合件40在固定件20中发生连续性的长度变化，传输线随之发生相位的线性变化，满足调节需求。
本发明还提供一种包括上述移相器100的天线装置，该天线装置可应用移动通信基站天线及射频领域，具体可应用于电调天线的无源移相器及其馈电网络。
综上所述，本发明通过在移相器的腔体内设置一固定件，使其可装配其它各部分结构。具体的，固定件设有一滑动轨道，移相器具有一可滑动组设于该滑动轨道的滑动件，滑动件连接第一耦合件实现连动，固定件内还设有与第一耦合件耦合连接的两个第二耦合件，两个第二耦合件分别连接电缆的两端。滑动件带动第一耦合件滑动时，第一耦合件和第二耦合件之的相对位置发生连续变化，借此改变了传输线的长度，进而改变传输线的传播相位，实现相位的连续变化调节，且结构简单，操作方便。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种移相器，其特征在于，包括：
腔体；
固定件，固定于所述腔体内，具有滑动轨道；
滑动件，设于所述固定件，可滑动于所述滑动轨道；
第一耦合件，为“U”型柱体结构，其底部与所述滑动件固定连接，并与所述滑动件连动，且所述第一耦合件为金属材料，所述第一耦合件表面设有绝缘层；
两个第二耦合件，分别连接电缆的不同传输端，且所述第二耦合件与所述第一耦合件耦合连接，所述第二耦合件为金属圆管结构，所述两个第二耦合件套设于所述第一耦合件，所述第一耦合件可滑动于所述第二耦合件内部；
所述第二耦合件具有与所述电缆连接的心形管，所述心形管上具有用于焊接电缆内芯的凹槽，所述第二耦合件上具有卡槽，用于将所述第二耦合件固定于所述固定件；
所述固定件采用介电常数为3.0的介质材料，所述固定件还包括：
圆形槽，用于容置所述第二耦合件；
卡块，用于嵌入所述第二耦合件上的卡槽；
滑动轨道，用于限定所述滑动件的滑动方位；
所述滑动件带动所述第一耦合件滑动时，所述第一耦合件和第二耦合件之间的相对位置发生连续变化。
2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述滑动件设有一拉杆，所述拉杆上具有用于测量滑动距离的刻度。
3.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述滑动件采用介电常数为3.0的介质材料，所述滑动件具有一底座，所述底座上设有一嵌入结构，用于固定所述第一耦合件的底部。
4.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述移相器还包括一馈线座，具有半开放型圆孔，用于固定连接电缆外导体，所述馈线座固定于所述腔体。
5.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述第二耦合件的材料为厚度0.2mm的铜。
6.一种包括如权利要求1～5任一项所述移相器的天线装置。
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